Расчет устойчивости грузов от опрокидывания относительно пола вагона
Так как грузы стоят вплотную друг к другу, они взаимно обеспечивают устойчивость от опрокидывания к центру вагона, следовательно, устойчивость грузов от опрокидывания вдоль продольной оси вагона рассчитываем в сторону торцовых бортов платформы. Рассматриваем наихудший случай без учета упорных брусьев с наружной стороны грузов, т.е. .
Коэффициент запаса устойчивости груза от опрокидывания вдоль вагона определяется по формуле (20). Согласно расчетной схеме, приведенной на рисунке 3.3, имеем:
Здесь плечо опрокидывания для грузов определяется по формулам, мм:
Так как коэффициент
запаса устойчивости от опрокидывания
для груза 2 менее 1, груз неустойчив от
опрокидывания вдоль продольной оси
вагона. Произведем расчет с учетом
высоты упорного бруса, которым
предполагается закрепить груз,
мм.
<1,25.
Коэффициент
менее допускаемого
значения 1,25. Повысить устойчивость
груза можно двумя способами: увеличить
высоту упорного бруса или закрепить
груз обвязками из проволоки. Принимаем
второй способ.
Так как центр
тяжести груза 2 смещен относительно
продольной оси, груз менее устойчив в
сторону смещения центра тяжести. Поэтому
для расчета принимается меньшее значение
плеча опрокидывания
мм. Коэффициент запаса устойчивости
груза от опрокидывания поперек
вагона
определяется по формуле (21). Согласно
расчетной схеме, приведенной на рисунке
3.3, имеем:
Здесь высота приложения ветровой нагрузки определяется по формуле (22),мм:
Так как
,
грузы требуется закреплять в вагоне
только от поперечных смещений.
Расчет элементов крепления грузов
Перед расчетом элементов крепления грузов в вагоне необходимо разработать (принять ) схему и типы элементов крепления.
Так как грузы установлены вплотную друг к другу одной группой, целесообразно от продольных смещений их закрепить упорными брусьями, которые прибиваются к деревянному полу гвоздями. Для снижения требуемого количества гвоздей каждый груз дополнительно закрепляется обвязками из проволоки (см. рисунок 3.4).
От поперечных смещений каждый груз будет закрепляться обвязками и распорными брусками между грузами и боковыми бортами вагона.
Проектирование крепления грузов в продольном направлении
Суммарная продольная нагрузка, которую необходимо компенсировать всеми элементами крепления грузов, тс:
Полученная нагрузка распределяется между обвязками и гвоздевым креплением упорных брусьев.
Определим
долю нагрузки, которую компенсируют
обвязки. Для крепления грузов используем
обвязки из проволоки Ø6 мм в 6 нитей.
Груз 1 закреплен одной обвязкой, угол
наклона ее ветвей к полу вагона составляет
.
Груз 2 закреплен двумя обвязками, угол
наклона их ветвей к полу вагона
.
Допускаемая растягивающая нагрузка в ветви обвязки принимается по таблице Г1 приложения Г [5]. Так для обвязки из проволоки Ø 6 мм в 6 нитей допускаемая нагрузка в ее ветви составляет кгс.
Нагрузка, воспринимаемая обвязками определяется по формуле (31), тс:
Суммарное нагрузка, воспринимаемое обвязками, составит, тс:
Таким образом, нагрузка, которую должно компенсировать гвоздевое крепление упорных брусьев, составит, тс:
В качестве упорных принимаем деревянные брусья сечением 150 х 150 мм. Для закрепления таких брусьев к полу вагона используются гвозди диаметром 6 мм, длиной 200 мм (конец гвоздя должен заходить в деревянный настил пола платформы не менее, чем на 50 мм). Суммарное количество гвоздей, необдходимое для крепления грузов от сдвига в продольном направлении, определяется по формуле (34), шт:
Для гвоздя диаметром 6 мм допускаемая нагрузка Rгв=108 кгс, принимается по таблице Г2 приложения Г [5]. Полученное количество гвоздей распределяем между упорными брусьями. Поперечный упорный поз. 1 принимаем длиной 2000 мм. Под средней частью этого бруса находится металлический настил пола платформы шириной не менее 1000 мм. Поэтому гвозди можно забивать только по концам бруса. Максимальное количество гвоздей, которое можно забить при расположении их в два ряда по ширине бруска, определяем по формуле:
Принимаем крепление поперечного упорного бруса поз. 1 16 гвоздями, тогда продольные упорные брусья поз. 2 (4 шт.) каждый должен быть закреплен 6 гвоздями. Минимальная длина этих брусьев составляет 360 мм, принимаем 500 мм.
Проектирование крепления грузов в поперечном направлении
Груз 1. Так как нагрузка компенсируемая обвязками одинакова как в продольном, так и в поперечном направлении, величина поперечной избыточной силы, которая должна быть компенсирована распорными брусками, составляет, тс:
Количество гвоздей для закрепления каждого бруска, шт
Для крепления груза поперек вагона устанавливается не менее двух брусков с каждой стороны. В брусок забивается не менее двух гвоздей. Принимаем nгв п1=4 шт.
Рис. 3.4 Эскиз размещения и крепления группы грузов на платформе
Груз 2. Величина поперечной избыточной силы, которая должна быть компенсирована брусками, тс:
Знак « - » говорит о том, что для крепления груза 2 поперек вагона достаточно обвязок, бруски устанавливать не требуется.
Пример разработанного эскиза размещения и крепление 2-х грузов на 4-осн. универсальной платформе приведен на рисунке 3.4.